Neues Protein kann Kohlenmonoxid-Vergiftung in Minuten neutralisieren

Ein von Forschern der University of Maryland School of Medicine (UMSOM) entwickeltes künstliches Eiweiß könnte zukünftig zahlreiche Leben retten. Es kann Kohlenmonoxid-Vergiftungen binnen kürzester Zeit neutralisieren.

Schnelle Lebensrettung

Das Protein, genannt RcoM-HBD-CCC, wirkt wie ein molekularer Schwamm: Es bindet gezielt an CO-Moleküle im Blut und ermöglicht deren schnelle Ausscheidung - in Versuchen innerhalb weniger Minuten, wie aus dem zugehörigen Forschungs-Paper hervorgeht. Anders als die derzeitige Standardtherapie mit reinem Sauerstoff birgt es keine nennenswerten Risiken für Herz oder Gehirn.

Kohlenmonoxid (CO) gilt als "stiller Killer": Das farb- und geruchlose Gas entweicht oft unbemerkt aus defekten Gasgeräten, offenen Feuerstellen oder Fahrzeugabgasen in geschlossenen Räumen. In Deutschland sterben pro Jahr rund 370 Menschen an einer Vergiftung, die zehnfache Zahl muss in Krankenhäusern behandelt werden. Kohlenmonoxid bindet sich 200- bis 400-mal stärker an das Hämoglobin im Blut als Sauerstoff. So blockiert es die Sauerstoffversorgung von Gehirn, Herz und anderen Organen - mit teils tödlichen Folgen innerhalb weniger Minuten.


Bislang besteht die Behandlung darin, den Patienten mit 100 Prozent Sauerstoff zu versorgen, teils in Druckkammern. Dieser Prozess dauert jedoch oft über eine Stunde, und fast die Hälfte der Überlebenden erleidet bleibende Schäden am Herzen oder Gehirn.

Das neue Protein basiert auf RcoM, einem natürlichen Sensorprotein aus dem Bakterium Paraburkholderia xenovorans, das in der Umwelt selbst geringe CO-Mengen erkennt. Die Forscher modifizierten es so, dass es gezielt CO im Blut bindet, ohne lebenswichtige Moleküle wie Sauerstoff oder Stickstoffmonoxid zu stören. Andere experimentelle CO-Fängerproteine hatten bislang den Nachteil, auch NO zu binden, was Blutgefäße verengt und den Blutdruck gefährlich ansteigen lässt.

Umgehende Wirkung

In Tierversuchen mit Mäusen entfernte RcoM-HBD-CCC die Hälfte des CO im Blut in weniger als einer Minute. Die gebundenen Moleküle wurden anschließend über den Urin ausgeschieden, und das Hämoglobin stand sofort wieder für den Sauerstofftransport bereit. "Die schnelle, selektive Wirkung bei minimalen Nebenwirkungen macht diesen Ansatz äußerst vielversprechend", erklärte Studienleiter Mark T. Gladwin. Sein Kollege Jason J. Rose sieht darüber hinaus Potenzial für Anwendungen als Blutersatz bei schwerer Anämie oder starkem Blutverlust.

Noch steht die Forschung am Anfang. Weitere präklinische Studien sollen die Sicherheit und Dosierung klären, bevor klinische Tests am Menschen beginnen. Sollte sich die Wirksamkeit bestätigen, könnte RcoM-HBD-CCC zur ersten schnellen und risikoarmen Notfalltherapie gegen CO-Vergiftungen werden - und damit jedes Jahr weltweit tausende Leben retten.


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